《环境经济》杂志 作者：王鹏宇 杨宸瑜
随着科技的不断发展，元宇宙的概念渐渐走入人类的生活，带给人们诸多全新体验，为许多现实问题提供了新的解决路径。黑土地作为一类珍贵的耕地资源拥有极高的农业价值，我国东北黑土区为全国提供了近50%的高质量粮食产量。然而由于过度开发利用，黑土地正面临着“变薄、变瘦、变硬”的生态危机，土壤质量迅速下降。本文运用文献资料法分别总结了元宇宙的发展现状、我国黑土地的利用现状和保护实施现状，分析了保护工作面临的困境，并就元宇宙助力黑土地保护的可能性进行了阐释，为我国黑土地保护工作提供一定的借鉴。
元宇宙概念与黑土地利用现状
什么是元宇宙？
元宇宙一词来源于科幻小说《雪崩》对一个与物理世界相关的假想合成环境的描述，社会各界目前对元宇宙这一概念还未达成共识。赵国栋等将元宇宙描述为“人们娱乐、生活乃至工作的虚拟时空”；吴江认为元宇宙是基于数字技术而构建的一种人以数字身份参与的虚实融合的三元世界数字社会。综合各学者观点，本文认为元宇宙即一个高技术性的、与现实高度相关但又不依赖现实的人造的虚拟世界。
现阶段，元宇宙被视为一种全新的媒介，其强大的融合性和交互性使人类的生产、生活全面步入科技赋能的时代，存在给人类社会带来全方位变革的可能。伴随着不断进步的显示技术、数据技术，虚拟世界日益“外显化”，元宇宙在不断地向人们的生活靠近。然而元宇宙技术飞速进展带来了科技繁荣，同样带来了立法层面的缺失，在重视其技术潜能的同时，更应该理解元宇宙对社会发展的深刻影响。
探访中国科学院“黑土粮仓”科技会战“梨树模式”示范区，“梨树模式”研发的免耕播种机在万亩示范区现场作业。
黑土地利用现状
黑土是一类珍贵的土壤资源，因具有良好的团粒结构、丰富的有机质含量、较高的盐基饱和度、适宜的pH值和较强的土壤容量等优良性质，拥有极高的农业利用价值。我国东北黑土区是全球四大黑土区之一，是我国主要的商品粮基地。然而长期不合理开发和高强度利用使得我国黑土地正不断地“变薄、变瘦、变硬”，化肥和农药的大量使用使得黑土地土壤pH值不断下降，土壤有机质的流失也一定程度上加剧了全球变暖等气候问题。
黑土地被喻为“耕地中的大熊猫”，我国东北三省的黑土地保护问题也是社会各界关注的热点。如今，我国已经开展了一系列保护性耕作方式和现代化农业技术研发工作，更加先进的炭化装置的研发和间种、轮种、秸秆还田等一系列保护性耕作方式的使用，一定程度上促进了黑土地土壤质量的恢复，为黑土地保护工作的实施提供了技术保障。2022年8月，《黑土地保护法》正式施行，为我国黑土地保护提供了法律依据。
黑土地保护工作实施困境
纵然我国黑土地保护工作已经取得了一定的成效，但其在实施过程中面临的一系列困境仍不容忽视。
工作战线长、见效慢
环境问题往往存在战线长、见效慢的特点，黑土地保护工作同样难以在短时间内看到成效，这也直接导致了管理者责任意识和农户参与意识薄弱的现象。
由于政府管理者的任期有限，在任期内实行相关黑土地保护工作对管理者自身绩效的影响远远小于发展生产、交通等其他领域，故而导致管理者更倾向于在效益更高的领域投入时间、资金和精力。
农户作为与耕地关联最为密切的行动主体，是黑土地保护工作的主要实施者。然而我国黑土区农户“老龄化”现象突出，农户群体普遍文化水平较低、耕作方式较为传统、思想较为顽固，导致其主观上普遍难以接受新型耕作理念与模式，也难以理解黑土地保护在国家层面的相关战略目标与意义。在小农思想的指导下，农户大多只注重自家耕地产量的高低，而忽略不科学利用以及化学药品等的使用对耕地土壤的危害。面对黑土地保护工作，农户普遍更加注重保护行为短期内对产量的影响，而忽略其生态价值，故对黑土地保护的参与热情较低，对保护性耕作的执行效果较差，对新型农机的购买意愿不强。
此外，正因黑土地保护工作具有战线长、见效慢等特点，导致如今已经开始实施的黑土地保护工作还未能展现出较为明显的效果，社会各界对于保护措施是否科学、保护方式是否合理都还不能给出明确的解释。东北黑土区耕地面积较大，与之相关的农户数量众多，由于农户个体存在较强的主观能动性，对于是否执行相关政策和政策的执行程度都难以进行简单预测。因此，社会各界均无法及时准确地了解政策的实施情况和实施效果，黑土地保护工作的路径调控存在延时，导致黑土地保护工作实施效果难以保障。
相关技术使用存在限制
由于气候差异和土壤自身条件等因素的限制，至今我国依然没能对黑土地保护工作制定出一套系统的、有效的、普适的实施模型。
其一，东北黑土区土壤受损程度不同，黑土层深度存在差异，故其所需要的耕地保护措施也有所差异。在黑土层厚度大的区域进行深翻能够极大地缓解土壤板结的情况，提高耕种层土壤肥力，然而在黑土层厚度较薄的区域，深翻可能将深层的黄土翻至表层，反而降低耕种层土壤的肥力。其二，黑土地保护相关技术使用存在风险。以秸秆深翻还田技术为例，该技术的风险主要存在于深翻所使用的机具以及使用者深翻过程中的操作方式。机具动力不足可能导致秸秆切割细度不足，从而导致病虫害积累；操作方式不规范可能导致土壤质量下降，从而造成减产。其三，不同地域的气候环境差异较大，不同技术实施效果存在差异。在春季播种时，我国黑龙江大部以及吉林北部地区积温少、低温低、降水多，内蒙古东部地区风沙大、降雨少，吉林中南部与辽宁雨热较为充足，故在保护性耕作模式的选择上也存在地域性差异。
元宇宙助力黑土地保护的
可能性分析
由上文可知黑土地保护如今面临着诸多困境，且这类困境难以短时间内完全得以解决。元宇宙中，能够模拟构建与现实世界情况相似的虚拟场景，并通过一定的科技手段预测事件的未来走势。不难推测，元宇宙在黑土地保护方面能够发挥一定的作用，存在助力黑土地保护工作的可能性。
元宇宙背景下黑土地保护存在新机遇
我国黑土地保护面临的困境主要集中于以下三个方面：一是保护工作战线长、见效慢，导致管理者与执行者的参与热情较低；二是不同地区土壤与气候存在差异，难以在探索出适合不同地区的普适的保护模式；三是保护工作取得成果速度慢，难以对已有措施进行及时有效的评估和控制。基于此，可以得知我国黑土地保护所面临的最大问题在于保护工作见效慢、情况杂两方面，且随着时间的推移，也必将面临一些新情况和新问题，造成新困境，而基于生态问题的特殊性，新困境同样也将存在这两方面问题。因此，如若能够解决这两方面问题，我国黑土地保护工作将会有质的飞跃。
如今人类正处于元宇宙发展的初级阶段，随着科学技术的不断完善和发展，人工智能、脑机接口等高科技技术不断完善，共同打造更加真实的虚拟世界。虚拟世界发展的一大优势便是能够一定程度上为现实世界提供预测，这一点恰恰能够运用于解决我国东北地区的黑土地保护所面临的两大本质问题。
构建我国东北黑土区元宇宙的基础是现实世界中真实、准确的数据。应首先对黑土区相关地况进行分析，选择最有特点的地区作为采样点，实地对其一切特征进行高精度测算，获得大量关键信息并上传至大数据网络中存储，为东北三省黑土地虚拟模型的构建提供数据基础和依据。当所有关键区域的情况全部收集完毕后，可以利用人工智能深度学习功能令计算机对我国东北三省黑土区情况进行绘制，在元宇宙中构建我国东北三省黑土区的虚拟模型，并能够使用该模型模拟各项措施的实施情况，对各项措施的可行性进行分析，以此有效避免效果差、耗时长、成本高的一系列保护措施。此外，还可对不同区域进行针对性分析，以寻找最适合当地实际状况的保护性措施。
使用元宇宙解决黑土地保护面临的困境不仅能够得到更加有效的黑土地治理方法，还能够制定相关的规划目标，将耗时长的大目标切割成一个个短期目标，每完成一个小目标给予一定的奖励措施，未达成小目标给予一定的惩罚手段，以此激励管理者和执行者的参与热情，从而解决我国黑土地保护正在面临和即将面临的最大困境，为我国黑土地保护提供新机遇。
元宇宙背景下黑土地保护面临新挑战
虽然元宇宙能够有效地解决我国黑土地保护工作所面临的困境，但在实际应用过程中，仍会存在一些新挑战。
首先，元宇宙的构建依托于众多高科技手段，如今人类仍处于元宇宙的初级阶段，想要构建出东北三省黑土区的虚拟模型存在一定的困难。即使能够建立起相关虚拟模型，也很可能因为技术原因造成较大的误差，导致预测产生较大偏差，参考价值较低。其次，想要构建出东北三省黑土区的元宇宙模型需要大量的数据与运算，可能会耗费较长时间，在此期间黑土区的状况可能已经发生了一定的改变，导致模型所展现的情况已经有所过时，所预测出的未来情况可能已不再适用于黑土地的实际状况，导致虚拟模型的意义大大衰减。再次，虚拟世界所展现的情况与现实世界必然会存在一定差异，过分依赖所构建的元宇宙模型可能会影响人们对现实世界中情况的判断，导致不能做到真正的实事求是。最后，元宇宙存在失控的可能性，虚拟世界中的一切可能变态发展或损毁消亡，导致数据的破损甚至丢失，使得人们现实世界中所做的努力化为乌有。
总结与展望
本文对我国东北地区黑土地利用与保护现状及其原因进行了深入研究，在元宇宙迅速成长，深刻改变现实世界，与各行各业相融合的背景下，结合黑土地保护工作实施面临的困境，以优化保护工作、摆脱保护困境为总体目标，运用文献分析法阐释元宇宙助力黑土地保护的可能性，得出了如下结论：
元宇宙加速黑土地保护工作见效
元宇宙与黑土地保护相融合时，其自身的高关注度将吸引大量社会舆论，能够缓解在黑土地保护过程中体系不完善的尴尬局面，进一步赋能高效、完备的黑土地保护体系建设，提高保护工作效率。同时由于黑土地保护工作存在战线长、见效慢的特点，往往会导致管理者责任意识薄弱、农户参与意愿较低、路径调控存在延时等问题。元宇宙的构建能够对黑土地工作实施效果进行合理预测，有利于确定阶段指标、制定短期目标，激励管理者和执行者的参与热情；元宇宙的运行能够摆脱传统农业中主体、环境、经济等条件的束缚，不依赖于分散的农户，借助集中、科学、高效的模拟手段，探索黑土地保护模式，为现实生活中的黑土地保护提供范例；元宇宙的效果依托于强大的信息技术，能够实时监控各种措施产生的后果，避免了天然存在的信息不对称问题，为及时调控、优化路径提供了信息上的可能，极大降低了工作的实施成本。
元宇宙为黑土地保护技术松绑
首先，元宇宙技术能够真实模拟不同区域黑土层，针对不同地区的黑土受损程度，通过反复的探索制定不同的保护措施；其次，由于元宇宙技术重在模拟，可以在元宇宙条件下，免去对技术的限制，大胆对所有现有技术展开试验，不必担心在现实生活中可能出现的不可逆的土地损伤；最后，元宇宙技术可以模拟不同地区的气候条件，结合各地不同的黑土层受损情况，因地制宜，因时而变，探索出一套科学高效、灵活多变的黑土地保护体系。
科技发展日新月异，元宇宙技术日臻完善。未来世界中，元宇宙将与人类的生活密不可分，成为对人类生活举足轻重的技术。当下，我国面临着黑土地保护的复杂困境，重重困难阻拦着保护工作，而元宇宙技术的出现，为走出黑土地保护困境提出了新的可能。除去本文提到的黑土地保护，元宇宙同样可能给医疗、教育、科研等行业带来巨大的变革，未来的研究可以进一步探寻元宇宙技术当中蕴含的无限可能。
笔者以为，黑土地保护困境这一亟待改善的现实问题，在元宇宙技术中找到了可能的答案。未来的研究应当发扬创新精神，在未知的领域中寻找新的可能，让技术真正解决现实困境。但同时要注意，任何技术都存在潜在风险，在后续的使用中应注重与实践相结合，避免出现过度依赖技术的现象。思维与技术，现实与虚拟，必将在科技不断发展的过程中碰撞出更多璀璨或是刺眼的火花。
（作者单位：东北大学文法学院）